Ero diffuusion ja helpotetun diffuusion välillä

Diffuusio vs helpottu diffuusio

Kemikot ja biologit ovat omistautuneet seuraamaan hiukkasten käyttäytymistä ja liikkumista eri keskittymisalueiden läpi. Kemistit voivat tarkkailla hiukkasten liikettä seoksesta toiseen, kun taas biologit voivat tutkia kuinka nämä partikkelit menevät soluihin sisään ja ulos solumembraanin läpi. Juuri näiden tehtävien aikana nämä tutkijat kohtaavat termejä, kuten diffuusio ja helpotettu diffuusio.

Difuusio viittaa hiukkasten passiiviseen kuljetukseen, jonka aiheuttavat useat tekijät, kuten molekyylien lämpö- tai satunnaiset liikkeet. Nopeus, jolla yksi hiukkanen kuljetetaan gradientilta toiselle, riippuu seosten konsentraatiosta, mukana olevien molekyylien koosta, molekyylin peittämästä etäisyydestä, ulkoisesta lämpötilasta, molekyylin liukoisuudesta ja kalvon pinta-alasta, jonka yli molekyylin odotetaan toimivan.
Tätä mekanismia voidaan yhtä hyvin kutsua yksinkertaiseksi diffuusioksi. Asiantuntijoiden yksinkertaisemmissa selityksissä yksinkertainen diffuusio tapahtuu, kun molekyylit siirtyvät alueelta, jolla on korkeampi konsentraatio, alueelle, jolla on alhaisempi konsentraatio. Koska tämä on luonnollinen tapahtuma, yksinkertaiseen diffuusioon ei sisälly mitään energian syöttöä.

Esimerkiksi solutoiminnoissa voidaan havaita yksinkertainen diffuusio, kun pienet molekyylit saapuvat soluun tai poistuvat solusta solukalvon lipidikaksokerroksen läpi. Koska mekanismia pidetään passiivisena, molekyylien risteyttäminen solukalvon läpi ei sisällä minkään energian tai erityisen huomion kiinnittämistä solusta.

Tämä johtuu siitä, että yksinkertaisessa diffuusiossa pienet ei-polaariset molekyylit kulkevat solukalvon läpi - tarkoittaen esimerkiksi, että hydrofobinen molekyyli voi kulkea vapaasti kalvon hydrofobisen alueen läpi kokematta hylkäämistä niiden samanlaisten komponenttien takia. Yksinkertainen passiivinen diffuusio ei sisällä proteiinikantajia.
Hydrofiiliset molekyylit eivät sitä vastoin voi olla sopivia yksinkertaiseen diffuusioon, koska ne hylätään, kun ne kulkevat kalvon hydrofobisen alueen läpi. Tällaisissa tapauksissa hiukkasten kuljetus on mahdollista vain helpotetun yksinkertaisen diffuusion avulla.

Helppoutuneen diffuusion voidaan sanoa olevan esimerkki passiivisesta kuljetuksesta tai molekyylin liikkeestä gradientilta toiselle. Samoin kuin yksinkertainen diffuusio, helpotettu diffuusio voi silti viitata molekyylien liikkeeseen. Siitä huolimatta tämäntyyppinen kuljetus on suuresti riippuvainen proteiinikantajista, jotka toimivat sitoutumis-, kääntö- ja vapautusmekanismissa. Molekyyli liikkuu sitten näiden kantajien kanssa.

Toisin kuin yksinkertainen diffuusio, tyydyttyminen tapahtuu tämän tyyppisissä kuljetuksissa, etenkin kun kantajia ei ole tarpeeksi kaikkien liuenneiden molekyylien helpottamiseksi. Siten kuljetuksessa käytetään energiaa, ja liikkeenopeus on maksimissaan.

Useimmissa tapauksissa molekyylit tarvitsevat ionipumpun helpotetun diffuusion aikana. Ionit toimivat proteiinikantajien vaihtoehtona eri olosuhteissa ja laboratoriokokeissa.
Ero yksinkertaisen diffuusion ja helpotetun diffuusion välillä voidaan myös vetää suhteessa gradienttien pitoisuuden muutokseen, kun molekyylit liikkuvat ja sisään.

Yksinkertainen diffuusio sisältää hiukkasten tai molekyylien liikkumisen korkeamman pitoisuuden alueelta alempaan pitoisuuteen. Hiukkaset voivat luonnollisesti tunkeutua kaltevuuksiin, joissa on vähemmän hiukkasia, jotta saavutetaan tasapaino gradienttien välillä. Osmoosi on täydellinen esimerkki tälle molekyyliaktiivisuudelle.

Toisaalta, kun laboratoriokokeet vaativat molekyylien liikkumisen pienemmän pitoisuuden alueelta gradientille, jolla on korkeampi pitoisuus, helpotettua diffuusiota voidaan käyttää. Tutkijat voivat injektoida kantajia tai avustajia gradienteissa, jotta molekyylit pystyvät tunkeutumaan alueelle kondensoituneilla hiukkasilla, kuten käänteisosmoosilla.

Yhteenveto:

1.Faklimoitunut diffuusio ja yksinkertainen diffuusio viittaavat molekyylien liikkumiseen gradientista toiseen.
2.Faklimoitu diffuusio on esimerkki passiivisesta, yksinkertaisesta diffuusiosta.
3.Yksinkertainen diffuusio ei vaadi proteiinikantajia tai energian käyttämistä soluaktiivisuuden aikana, kun taas helpotettu diffuusio tarvitsee proteiinikantajia tai ionipumppuja kuljetusta varten.
4.Hydrofobisilla molekyyleillä voi olla yksinkertainen diffuusio, kun taas hydrofiiliset molekyylit vaativat helpotetun diffuusion solun toiminnan aikana.